INSTITUTO TECNOLOGICO DEL NORTE DE NAYARIT

ING. TIC´s GUSTAVO YAEL GUERRA AGUAYO VI SEMESTRE

Resumen UNIDAD 4

Software de E/S en espacio de usuario

La mayoría de los dispositivos de entrada y salida se encuentran dentro del kernel y solo una

pequeña cantidad de ellos se encuentran fuera del mismo. Sin embargo cabe mencionar que los

que se encuentran fuera son mandados llamar a través de procedimientos de biblioteca, la

biblioteca de E/S estándar contiene varios procedimientos que involucran operaciones de E/S y

todos se ejecutan como parte de los programas de usuario.

Para poder manejar estas características se utilizan las colas (spooling) para los

dispositivos de E/S dedicados en un sistema de multiprogramación. En si esto es solo una pequeña

solución debido a que depende de demonios y de los directorios de cola de impresión con el fin

de darle oportunidad a otros usuarios de hacer uso de los recursos.

Discos

Hardware de Disco

Existen diferentes tipos de discos, los más comunes son los discos duros y flexibles. Estos a

su vez se caracterizan por el hecho por la velocidad que tienen al momento de hacer

lecturas y escrituras, en si esto les da ventaja como memoria secundaria, sin embargo

cabe mencionar que de estos se pueden crear arreglos donde el objetivo principal es tener

mayor cantidad de almacenamiento.

Discos Magnéticos.- se organizan en cilindros, cada uno de los cuales contiene tantas

pistas como cabezas apiladas en forma vertical, las pistas son divididas en sectores, el

número de sectores alrededor de la circunferencia es por lo general de 8 a 32 en los discos

flexibles, y hasta varios cientos en los discos duros, el número de cabezas varían entre 1 y

16.

RAID.- el rendimiento de la CPU ha crecido de forma exponencial durante los últimos años, y se

duplica conforme transcurre el tiempo, a diferencia de los discos no sucede lo mismo.

CD-ROMs.- hoy en día en la actualidad se ha combinado el uso de discos ópticos y magnéticos,

estos discos tienen densidades de grabación mucho más altas que los discos magnéticos

convencionales.

INSTITUTO TECNOLOGICO DEL NORTE DE NAYARIT

ING. TIC´s GUSTAVO YAEL GUERRA AGUAYO VI SEMESTRE

CD-Grabables.- en un principio para lograr la producción de un CD era muy costoso, pero como es

costumbre del mundo de la computación nada es costoso por tanto tiempo, en si estos discos son

muy diferentes de los discos magnéticos debido a que una vez que se escribiera en ellos la

información ya no podía ser eliminada y contaban con un límite de espacio el cual no podía ser

expandido.

DVD.- conforme el tiempo ha avanzado los discos ópticos han evolucionado de un simple CD a un

DVD en el cual tiene mucho más espacio de almacenamiento que un CD pero esta a su vez está

delimitado y tampoco se puede eliminar la información que una vez ha sido escrita en él.

Formato de discos

Un disco duro consiste en una pila de discos de aluminio, aleación de acero o vidrio, en

cada plato se deposita un oxido de metal delgado magnetizable, después de su

fabricación, no hay información de ninguna clase en el disco.

Para poder comenzar a escribir en este tipo de discos antes deben de recibir un

formato, en este caso cada plato recibe un formato de bajo nivel mediante software, el

formato consiste en una serie de pistas concreticas, cada una de las cuales contiene cierto

número de sectores, con huecos cortos entre los sectores. Para ello este formato cuenta

con 3 características, las cuales son:

1. Preámbulo.- esto permite reconocer el inicio del sector.

2. Datos.- en esta se es determinada la cantidad de datos que se almacenara según

sea el formato de bajo nivel.

3. ECC.- contiene información redundante para la recuperación de archivos en

errores de lectura y escritura.

Algoritmos de programación del brazo del disco

Siempre se tiene que tener en cuenta el análisis, en este caso el tiempo de lectura y

escritura de un bloque de disco, y para ello se tiene que tener en cuenta lo siguiente:

1. Tiempo de búsqueda (el tiempo para desplazar el brazo al lugar correcto)

2. Retraso rotacional (el tiempo para que el sector apropiado se coloque debajo de la

cabeza)

3. Tiempo de transferencia de datos actual

En si se cree que al momento de reducir el tiempo promedio de búsqueda en el disco

se puede aumentar/ optimizar el rendimiento del sistema.

INSTITUTO TECNOLOGICO DEL NORTE DE NAYARIT

ING. TIC´s GUSTAVO YAEL GUERRA AGUAYO VI SEMESTRE

Manejo de errores

Los errores los considerados como parte natural de todo, a pesar de las especificaciones

técnicas ideales para la creación de algún disco este nunca estará libre de errores y a pesar

de que la tecnología siga avanzando y solucione dichos errores, otros nuevos surgirán. A

esto se le conoce también como los defectos de fábrica.

Almacenamiento estable

A pesar de que un disco tenga todas sus partes en buen funcionamiento estas se ven

susceptibles a fallos, y por ello pueden dejar de funcionar inesperadamente. Los RAIDs en

si ayudan a proteger contra el hecho de que unos cuantos sectores se vuelvan

defectuosos.

Para muchas aplicaciones es indispensable que los datos no se pierdan o se vean

corrompidos a causa del disco o de la CPU, en teoría un disco debe trabajar todo el

tiempo sin errores, por desgracia eso no se puede lograr; lo que se puede lograr es un

subsistema de disco que tenga la siguiente propiedad: cuando se emita una escritura, el

disco debe escribir correctamente los datos o no hacer nada, dejando los datos existentes

intactos. A dicho sistema se le conoce como almacenamiento estable y se implementa en

software. El objetico es mantener el disco consistente a toda costa.

Para lograr este objetivo, se definen las siguientes tres operaciones:

1. Escrituras estables.- primero se escribe el bloque en la unidad 1, y después bloque

a leerlo para verificar que se haya escrito correctamente. Si no se escribió de forma

correcta, las operaciones de escribir y volver a leer se realizan de nuevo, hasta n

veces que esto funciones y sea correcto.

2. Lecturas estables.- primero se lee el bloque en la unidad 1, si esto produce un ECC

incorrecto, la operación de lectura se vuelve a intentar hasta n veces, y si esto

resulta defectuoso se procede con la unidad 2

3. Recuperación de fallas.- después de una falla, un programa de recuperación

explora ambos discos y compara los cloques correspondientes

INSTITUTO TECNOLOGICO DEL NORTE DE NAYARIT

ING. TIC´s GUSTAVO YAEL GUERRA AGUAYO VI SEMESTRE

Interfaces de usuario: teclado, ratón, monitor

Toda computadora de propósito general tiene un teclado y un monitor al igual que un

mouse (ratón) para permitirles a los usuarios una fácil interacción con ella. A pesar de que

los dispositivos son muy diferentes entre sí estos trabajan de forma muy cercana.

Software de entrada

La entrada del usuario proviene principalmente del teclado y del ratón, ya que estos

dispositivos cuentan con sus propios microprocesadores cada uno tiene su forma de

transmitir a la computadora las órdenes del usuario, en si tienen una relación entre el

software y el hardware.

Software de teclado

El número en el puerto de E/S es el número de tecla, conocido como código de exploración,

no el código ASCII. Los teclados tienen menos de 128 teclas, por lo que solo se necesita 7

bits para representar el número de tecla, el octavo bit se escribe en 0 cuando se oprime la

tecla y en 1 cuando se suelta. Esto es trabajo del controlador llevar un registro del estado

de cada tecla.

Software de ratón

La mayoría de las PC´s tienen un ratón, o algunas veces un TrackBall, que sencillamente es

un ratón boca arriba. Un tipo común de ratón tiene una bola de goma en su interior que se

asoma por un hoyo en la parte inferior y gira. El movimiento en la dirección este, oeste,

hace que gire en paralelo al eje y el movimiento en la dirección norte-sur hace que gire el

eje paralelo al eje x.

Ventanas de texto

La salida es más simple que la entrada cuando se envía secuencialmente en un solo tipo de

letra, tamaño y color. En su mayor parte el programa envía caracteres a la ventana en uso

y se muestran ahí. Por lo general, un bloque de caracteres se escribe en una llamada al

sistema.

Los editores de pantalla y muchos otros programas sofisticados necesitan la capacidad de

actualizar

INSTITUTO TECNOLOGICO DEL NORTE DE NAYARIT

ING. TIC´s GUSTAVO YAEL GUERRA AGUAYO VI SEMESTRE

La pantalla en formas complejas, como sustituir una línea a mitad de la pantalla. Para

satisfacer esta necesidad, la mayoría de los controladores de software de salida

proporcionan una serie de comandos para desplazar el cursor, insertar y eliminar

caracteres o líneas en el cursor, entre otras tareas. A menudo estos comandos se conocen

como secuencias de escape.

Mapas de bits

Los procedimientos de la GDI son ejemplos de gráficos vectoriales. Se utilizan para colocar

figuras geométricas y texto en la pantalla. Se pueden escalar con facilidad a pantallas más

grandes o pequeñas (siempre y cuando el número de pixeles en la pantalla sea el mismo).

También son relativamente independientes del dispositivo.

Una colección de llamadas a procedimientos de la GDI se puede ensamblar en un

archivo que describa un dibujo completo. A dicho archivo se le conoce como metarchivo

de Windows, y es ampliamente utilizado para transmitir dibujos de un programa de

Windows a otro. Dichos archivos tienen la extensión.